Soběstačný dům pro ubytování v přírodě

O soutěži

Podle zadání soutěže měl navrhovaný dům sloužit turistům, kteří chtějí strávit v přírodě co nejvíce času. Svojí funkcí měl nahradit ?divoké přespávání v lese?, ovšem bez nabídky celkového komfortu běžných turistických ubytovacích zařízení. Předpokládaná doba pobytu návštěvníků byla stanovena na 1?2 noci. Návštěvníci zde mohou přespat v přiměřeném soukromí, připravit si jednoduché jídlo, vykonat základní hygienické potřeby (nejnutněji se umýt a usušit mokré oblečení). Předpokládaná kapacita domu byla stanovena na přibližně 12 osob.
Návrh měl zohlednit minimální provozní náklady a minimální provozní zátěž domu na životní prostředí. Charakter stavby měl směřovat k nízkoenergetickému domu. V místě není možné napojení na inženýrské sítě, tzn. nutnost použít vlastní ekologický zdroj energie a vody.

V rámci soutěže byla hodnocena následující hlediska:

• architektonické hledisko a schopnost stavby plnit požadovaný účel (40 %);
• technické, konstrukční a materiálové řešení, tepelné ztráty (výpočet), energetický systém (grafické schéma), zdravotechnika (zdroj vody a likvidace), ekologie provozu (40 %);
• softwarové řešení (20 %).

Návrh situace

Navrhovaný dům je situován do oblasti rakousko-německo-českého pomezí na turistické stezce. Uvažovaný pozemek je mírně sklonitý směrem k západu a je na hranici lesa a louky. Severní les chrání stavbu před nepříznivými povětrnostními vlivy a jižní otevřená louka naopak umožňuje dostatečné proslunění v zimních měsících. Zároveň toto umístění zaručuje návštěvníkům dobrou viditelnost v krajině. Západní část stavby volně přechází v rostlý terén. V místě není možné napojení na inženýrské sítě, proto je dům navržen jako soběstačný.

¤ Podélný řez

¤ Půdorys 1. NP

Architektonické a dispoziční řešení

Dům je navržen jako kompaktní hmota, která odpovídá nízkoenergetickým parametrům. Tvarování hmoty domu jižní fasády je navrženo tak, aby v zimních měsících docházelo k pronikání slunečních paprsků do interiéru a naopak v letních měsících bránilo jeho přehřívání. Druhé zalomení jižní fasády s odklonem 45? od vodorovné roviny umožňuje umístění solárních a fotovoltaických článků sloužících pro ohřev vody a výrobu elektřiny. Sklon 45? je nejvhodnější při celoročním využití těchto prvků.
Stavba je navržena jako dvoupodlažní. Vstup do domu je umístěn na severní straně a navazuje na něj předsíň sloužící jako nárazníková zóna ze severu. Jádrem dispozice se stává hlavní společný prostor vymezený kamennou akumulační stěnou. V tomto prostoru je umístěn krb, velký dřevěný stůl, lavice sloužící pro hromadné sezení a kuchyňská linka pro přípravu jednoduchých jídel. Na lince je umístěn dřez a malý plynový vařič s plynovou bombou, která bude po svém využití vyměňována správcem. Proti těžké kamenné stěně je jižní fasáda tvořena velkou prosklenou stěnou, která maximálně propojuje exteriér s interiérem a zároveň slouží k pasivnímu získávání slunečního záření. Součástí společného prostoru jsou také dřevěné schody vedoucí do patra. Západní část půdorysu je určena ke spaní, je zde celkem šest míst umístěných ve dvou odlišných výškových úrovních. Tvar v této části kopíruje přírodní terén a západní okno nabízí výhled do údolí. Východní část domu je vymezena pro technické a hygienické zázemí. Je zde společná umývárna, dvě sprchy a dvě toalety. Ve východní části za hygienickým zařízením v místě, kde se stavba napojuje na terén, je krytý prostor pro sklad dřeva. Tento prostor společně s předsíní lze využít k uložení kol a lyží. V patře je umístěna galerie s prostorem pro dalších šest míst na spaní částečně opticky rozděleným a technické zázemí se zásobníky teplé a studené vody a akumulátory elektrické energie.

¤ Vizualizace interiéru

¤ Situace

Konstrukční a materiálové řešení

Použité materiály se snaží být co nejšetrnější k životnímu prostředí, a proto je ke stavbě použito místního dřeva a místního kamene. Hlavní konstrukce je tvořena dřevěnými rámy. Jádrem vnitřní dispozice je kamenná akumulační stěna. Jako krytina je použit měděný plech, který nevyžaduje chemické úpravy, má velkou trvanlivost a odolnost a svou barevností a charakterem se hodí do zvolené krajiny.

Technická řešení

Elektřina
Pro výrobu elektrické energie jsou využity fotovoltaické články. Jedná se o tzv. ostrovní systém ?grid off? s akumulací elektrické energie, tedy systém bez napojení na rozvodnou síť a s využitím elektřiny i v době bez slunečního záření. Fotovoltaické články jsou vyrobeny z krystalického křemíku ve formě monokrystalu a jsou umístěny stejně jako solární kolektory na jižní straně domu s úhlem naklonění nejvhodnějším pro celoroční provoz, tj. 45?. Elektřina je využita k osvětlení v navrhovaném domě.

Pasivní vytápění
V centru dispozice je navržena kamenná akumulační stěna, která získává energii jak ze slunečních paprsků, tak ze systému teplovzdušného vytápění. Tvar domu je navržen tak, že v zimním období umožňuje pronikání slunečních paprsků až na akumulační stěnu a podlahu z tmavého místního kamene. Tato naakumulovaná energie se společně s teplovzdušnými rozvody podílí na vytápění interiéru v zimě. V létě naklonění jižní fasády zabraňuje přehřívání vnitřních prostor.

¤ Energetické schéma 1 - elektřina, pasivní vytápění

Aktivní vytápění
V kamenné stěně jsou vedeny teplovzdušné rozvody, které nasávají studený vzduch u podlahy, ten se v tepelném výměníku nad krbem ohřeje a je vyveden horními výdechy ve stěně zpět do prostoru. Tento princip zajistí rovnoměrnou cirkulaci vzduchu a zároveň ohřev. Kamenná stěna zajišťuje tepelnou stabilitu interiéru, k sálání tepla dochází i v otopné přestávce.

¤ Energetické schéma 2 - aktivní vytápění, kanalizace, voda

Voda
Zdrojem užitkové vody je horská bystřina nacházející se v blízkosti stavby. Vtok je umístěn nad horní hranou domu, což umožní naplnění akumulačních zásobníků samospádem. U vtoku je navržen filtr pro odstranění hrubých nečistot.

Kanalizace
O čištění odpadních a splaškových vod je řešeno biologickou čističkou odpadních vod, která funguje bez elektrické energie na principu gravitace.

Ohřev TV
Na šikmé části jižní fasády o sklonu 45? jsou umístěny sluneční kolektory o celkové ploše cca 8 m?. Hlavní funkcí kolektorů je ohřev teplé vody při předpokládaném celoročním provozu. Jedná se o trubicové vakuové kolektory s jižní orientací. Předpokládaná denní spotřeba teplé vody na osobu je 25 l ? celkem tedy 300 l/den. Navržený zásobník má kapacitu 500 l.

Softwarové řešení

Při návrhu byly využity výhradně programy společnosti Autodesk. Navrhovaný dům je vymodelován v programu Revit Architectural 2008. Z tohoto modelu je odvozena 2D výkresová dokumentace. Následně byl model exportován do Autodesk 3ds Max, který byl využit k rendrování vizualizací.

Základní údaje
Stavba: soběstačný dům pro krátkodobé ubytování
Zastavěná plocha: 175,4 m?
Obestavěný prostor: 1104,1 m?